摩擦和磨损广泛存在于各类工业装备中，并造成了大量的能源浪费和经济损失。超滑技术可以将摩擦系数降低一个数量级以上，受到了广泛的关注。类金刚石薄膜（DLC）作为一种固体表面涂层，在真空、氮气等特殊环境下可以实现宏观超滑，在实际应用过程中受到了限制。本文围绕DLC薄膜超滑问题，探索了羧酸类化合物及其衍生物与DLC薄膜的界面相互作用，研究了液体润滑剂与DLC薄膜协同实现超滑的规律及机理。结果表明：
1）3-羟基丙酸水溶液与DLC薄膜协同实现超滑，摩擦系数为0.004。3-羟基丙酸分子中同时含有羧基和羟基，摩擦会促进3-羟基丙酸分子通过羧基化学吸附在DLC薄膜上并形成摩擦化学膜，水分子可以通过氢键作用与3-羟基丙酸分子中的羟基结合形成水合鞘结构，从而有效减小摩擦，而摩擦作用下诱导DLC薄膜发生石墨化转变，有利于进一步降低摩擦系数。
2）柠檬酸锂添加剂和与DLC薄膜协同实现超滑和近零磨损，在1.15 GPa接触压力下摩擦系数为0.002，DLC薄膜磨损率为7.8×10^-11 mm³/N·m。柠檬酸锂分子中含有多个羧酸根，在摩擦过程中可以与DLC薄膜发生化学吸附形成摩擦化学膜，且锂离子可以吸附水分子并形成水合鞘结构，减小摩擦。由柠檬酸锂分子组成的摩擦化学膜具有较强的鲁棒性，即使在高接触压力下也难以被去除，从而提高了DLC薄膜的抗磨性能。
3）聚乙二醇月桂酸酯与DLC薄膜协同实现高温超滑（120℃），摩擦系数为0.003。高温摩擦下会促进DLC薄膜中的氢原子逸散，使得表面碳原子具有更多的悬空键，从而有利于聚乙二醇月桂酸酯分子与DLC薄膜发生摩擦化学反应并形成摩擦化学膜，避免摩擦副直接接触并减少摩擦。此外高温条件下聚乙二醇月桂酸酯粘度较低，摩擦副间形成的流体膜剪切强度小，因此可以实现超低摩擦系数。
 

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